计算简单梁在集中荷载作用下的支座反力
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简支梁支座反力计算公式在我们的力学世界里,简支梁支座反力计算公式可是个相当重要的家伙!想象一下,有一根长长的梁,就像一座简单的小桥,它两端被支撑着,这两端的支撑力可有着自己的计算规律,这规律就是简支梁支座反力计算公式。
先来说说简支梁到底是个啥。
简单来讲,简支梁就是两端可以转动,但不能移动的梁。
这就好比你把一根木棒放在两个石头上,木棒可以在石头上稍微转动,但不会沿着木棒的方向滑动。
那支座反力又是什么呢?比如说,你站在地上,地面对你的脚就有一个向上的支持力,这个力就是反力。
对于简支梁来说,支座反力就是梁两端的支撑给梁的力。
简支梁支座反力的计算公式是这样的:如果梁上作用着均布荷载q ,梁的长度为 L ,那么支座 A 的反力 RA = 0.5qL ,支座 B 的反力 RB = 0.5qL 。
要是梁上还有一个集中力 P 作用在距离支座 A 为 x 的地方,那支座 A 的反力 RA = 0.5qL - P(1 - x/L) ,支座 B 的反力 RB = 0.5qL +P(x/L) 。
我给您讲个我曾经在课堂上的事儿吧。
有一次,我给学生们讲这个简支梁支座反力计算公式,有个学生特别迷糊,怎么都搞不明白。
我就拿出了一个小木板,模拟成简支梁,又找了几个砝码当作荷载,给他实际演示了一下。
我一边演示,一边给他解释公式里每个部分的含义。
嘿,您猜怎么着?这孩子一下子就开窍了,那兴奋的小眼神,让我觉得自己的努力特别值!在实际工程中,这个公式可太有用啦。
比如说建桥的时候,工程师们得算清楚桥梁两端的支座反力,才能确保桥能稳稳地立在那里,让车辆和行人安全通过。
如果算错了,那后果可不堪设想。
咱们再回到公式上来,要想熟练运用这个公式,得多做几道练习题才行。
可别一看到题就头疼,把它当成一个小挑战,每次做对一道题,就给自己点个小赞。
总之,简支梁支座反力计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们耐心琢磨,多练习,多结合实际情况去理解,就一定能把它拿下!就像我们解决生活中的其他难题一样,只要用心,没有什么是做不到的。
可编辑修改精选全文完整版钢筋混凝土简支梁设计某厂房(3级建筑物),砖墙上支撑简支梁,该梁处于二类环境条件。
其跨长、截面尺寸如图所示。
承受的荷载为:均布荷载g k=20KN/m,均布活载q k=15KN/m(荷载分项系数取1.15),G k=28.6KN。
采用C25混凝土,纵向受力钢筋为HRB335级钢筋,箍筋为HPB235级钢筋试设计此梁并绘制配筋图。
钢筋混凝土简支梁设计一、基本资料(一)荷载分项系数1、永久荷载对结构有利r G=1.0,不利r G=1.22、可变荷载分项系数,一般情况下r Q=1.4,可控制r Q=1.15(二)材料强度设计值1、取G k=27KN,C25混凝土ƒc=11.9MPa, ƒt=1.27 MPa.2、钢筋级别为:纵向受力钢筋HRB335 ƒy= ƒy、=310 MPa,箍筋及其他纵向构造钢筋HPB235 ƒy=210 MPa.3、混凝土保护层厚度(环境类别二类环境)c=35㎜;最小配筋率ρmin=0.2%二、截面几何尺寸拟定(一)梁的截面高度h根据相应结构和设计经验与并考虑构造要求及施工方面等因素,按不需要作挠度验算的最小截面高度h,计算梁的高度.取表中独立梁:h=1/12×l0=1/12×5.84=487㎜;取h=550 (二)当梁的高度确定以后、梁的截面宽度可由常用的高宽比估计计算:矩形截面梁b=(1/2-1/3)h=(1/2-1/3)×550=183.3~275㎜,当量的宽度、高度计算完成后按建筑模数取整数;取b=200㎜,故截面几何尺寸为b×h=200×550㎜,如下图所示(三)计算跨度l0(式中a为支撑长度)l n=l-a=5840-240=5600㎜由l0=1.025 l n=5600×1.025=5740㎜l0= l n+a=5600+240=5840㎜取两者较小值;得l0=5740㎜(四)计算简图三、荷载计算钢筋混凝土容重r钢筋砼=25KN/㎡;水泥砂浆容重r砂浆=17 KN/㎡1、梁的自重计算标准值(包括侧梁、底15㎜抹灰重)g k=0.2×0.55×25+17×0.015×0.55×2+17×0.015×0.2=3.08KN/m22、荷载计算对于基本组合,荷载效应组合的设计值S应从下列组合中取最不利值(1)由可变荷载控制集中力:S F=r G G k=1.2×27=32.4KN均布荷载:S g= r G G k +r Q q k=1.2×3.08+1.4×15=24.70KN (2) 可永久荷载控制集中力:S F=r G G k=1.0×27=27KN均布荷载:S g= r G G k +r Q q k=1.0×20+1.15×15=37.25KN两者取较大集中值:S F=32.4KN均布荷载:S g=37.25KN四、内力计算内力图绘制(一)支座反力计算该结构为对承结构;根据材料力学理论可知,对承结构在对称荷载作用下,其支座反力为:R A=R B=S F+1/2×S g l0=32.4+1/2×37.25×5.74=139.31KN(二)设计值计算(式中a为集中力至支座边缘的距离)由材料力学理论得知,对称结构在对称荷载作用下采用叠加法得结构跨中控制截面弯矩设计值为:M max=S F a’+1/8S g l02=32.4×0.48+1/8×37.25×5.742=168.96KN/m(三)支座边缘截面的最大剪力设计值计算(a为支座的支撑长度)因:VA =VB=RA=139.31KN故:VA右=VB左=RA-1/2S g a=139.31-1/2×37.25×0.24=134.84KN(四)集中力(G+Q)处的剪力设计值计算(a为集中力至支座边缘的距离)V c右=RA- 1/2(g+q)a=139.31- 1/2×37.25×0.48=130.37KNV c左=RA- 1/2(g+q)a-(Q+G)=139.31- 1/2×37.25-25×0.48-32.4=97.97KN简支梁内力汇总表(五)弯矩与剪力图绘制五、截面几何尺寸复核因弯矩设计值较大设钢筋排二排:a s=c+d+e/2=35+10+25/2=57.5㎜,故a=60㎜;则截面有效高度h0=h-a=550-60=490㎜;因为是矩形截面好h0=h w;则h w/b=490/200=2.45﹤4;由0.25ƒc bh0=0.25×11.9×200×490=291.55KN﹥VA右;说明截面积和尺寸符合要求。
midas Civil 2011技术答疑手册1、问题:边界激活选择“变形前”与“变形后”的区别:我们在施工阶段定义时,针对边界,具体在什么情况下选择“变形前”,什么情况下选择“变形后”。
解释:1、“变形前”与“变形后”仅仅针对边界条件中的“一般支撑”起作用,对其他的边界类型不起作用。
2、在某一个施工阶段激活边界组时,所施加边界的节点在上一个阶段可能已经发生位移;a、如果把边界加在结构变形前(原建模时)的节点上,程序内部会在该节点施加强制位移,使其上一个施工阶段发生的变形强制恢复到建模时的节点位置,此时的边界存在反力,而变形变为0。
这是以“变形前”的方式激活的边界;b、如果把边界加在结构变形后(非原建模时)的节点位置上,即已经发生一定位移的节点上施加边界,此时的边界是没有反力的,发生的变形也是上一个施工阶段下的变形。
这是以“变形后”的方式激活的边界。
c、但是,如果加边界的节点在上一个施工阶段没有发生位移,则选择“变形前”和“变形后”对结果是没有影响的。
模型测试,在上个施工阶段已经发生变形的悬臂梁自由端加边界,分别选择变形前和变形后的对比如下:选择“变形前”:有反力位移强制变为0选择“变形后”:反力为0位移为上一个施工阶段的位移建议:我们在工程应用中,对于顶推施工,我们必须采用“变形前”来模拟已经发生变形的悬臂端的边界。
2、问题:对于带有横坡的截面,在查看应力时为什么组合应力值≠Sax+Sby+Sbz(轴力+弯矩)?引出:我们经常会收到用户提出这样的疑问:就是组合应力值与所查看的弯矩和轴力作用的应力之和对应不上,这是怎么回事?其实这个问题的关键是1、弄清楚组合应力以及弯矩和轴力下的应力分别输出的是哪部分;2、查看梁截面是否有横坡。
我们先看看测试的模型,分别是不带横坡的简支梁桥和带横坡的简支梁桥,在自重作用下,查看组合应力以及弯矩和轴力下的应力情况。
我们先推测:在结构自重作用下的简支梁桥,Sax=0;Sby=0;组合应力=Sax+Sby+Sbz,组合应力=Sbz。
————计算简单梁在集中荷载作用下的支座反力
计算简单梁在集中荷载作用下的支座反力涉及到静力学的基本原理和
公式。
在进行计算之前,需要知道梁的长度、受力情况、梁的材料性质等
信息。
以下是计算简单梁在集中荷载作用下的支座反力的详细步骤:
1.确定梁的受力情况:
-集中荷载作用在梁上的位置及大小。
假设集中荷载作用在梁上的位
置为离左端距离为a处,大小为F。
集中荷载的作用点可以位于梁上任意
位置。
-梁上的两个支座。
假设支座分别位于梁的左端和右端。
左端支座的
反力为R1,右端支座的反力为R2
2.建立平衡方程:
<-F->
-------------------------------------
AxB
-------------------------------------
R1R2
-沿横向施加平衡方程:ΣFx=0,根据静力学的基本原理,F=R1+R2
-沿纵向施加平衡方程:ΣFy=0,在x处,梁受到横向力F和竖向力
R1,所以ΣFy=0可以得到R1=F。
即左端支座的反力等于集中荷载的大小。
3.计算右端支座反力R2:
-将R1=F带入到横向平衡方程F=R1+R2,可得R2=0。
即右端支座反力为零。
4.最终结果:
-左端支座反力R1=F。
即集中荷载的大小。
总结:
简单梁在集中荷载作用下的支座反力的计算可以通过平衡方程和静力学的基本原理进行求解。
通过确定梁的受力情况,建立平衡方程并代入已知条件,可以计算出支座反力的大小。
计算简单梁在集中荷载作用下的支座反力简单梁是钢筋混凝土或木材等材料制成的梁,由于其结构简单,计算支座反力相对较容易。
下面将从支座反力计算的原理、步骤和示例三个方面进行详细介绍。
一、原理:支座反力是指梁在集中荷载或均布荷载作用下,支座所产生的反力。
根据平衡原理,支座反力需要满足力的平衡条件。
在计算支座反力时,一般根据受力分析和力矩平衡来进行计算。
二、步骤:1.绘制受力图:首先,根据荷载的作用位置,绘制受力图。
在计算支座反力时,需要将受力图中的荷载分解为水平力和竖直力。
2.分析受力:根据受力图进行受力分析。
根据力的平衡条件,竖直方向的合力应该等于零,即ΣFy=0;水平方向的合力也应该等于零,即ΣFx=0。
通过受力分析,可以得到支座反力的表达式。
3.力矩平衡:根据力矩平衡条件,ΣM=0,可以得到受力杆件端点的支座反力。
力矩平衡需要选择合适的参考点,计算出每个力臂的力矩。
4.计算支座反力:根据受力分析和力矩平衡,可以计算出支座反力。
支座反力分为竖直方向的支座反力和水平方向的支座反力,根据力的平衡条件进行计算。
三、示例:假设有一个长度为4m的简单梁,两端由两个支座支撑。
在该梁上,有一个集中荷载作用,大小为10kN,作用位置距离距离梁左端1m。
1.受力图:绘制受力图,将荷载分解为水平力和竖直力。
竖直方向的力为10kN,水平方向的力为零。
2.分析受力:根据力的平衡条件,竖直方向的力的合力应该等于零,即ΣFy=0。
因此,左端支座的竖直反力为10kN,右端支座的竖直反力也为10kN。
3.力矩平衡:选择支点A为参考点,在该参考点处计算力矩。
由于水平方向的力为零,因此,对于竖直反力来说,力臂为0,力矩也为0。
4.计算支座反力:根据受力分析和力矩平衡,可知左端支座的竖直反力为10kN,右端支座的竖直反力也为10kN。
水平方向的支座反力为零。
综上所述,该简单梁在集中荷载作用下的支座反力为:左端支座的竖直反力为10kN,右端支座的竖直反力也为10kN,水平方向的支座反力为零。
梁的支座反力计算公式梁在建筑结构和工程力学中可是个重要的角色,而要搞清楚梁的受力情况,支座反力的计算那是必不可少的。
咱们先来说说啥是梁的支座反力。
简单来讲,梁放在一些支撑点上,这些支撑点对梁施加的力就叫支座反力。
想象一下,一根长长的木板放在几个石头上,石头给木板的力就是支座反力啦。
那支座反力咋算呢?这就得用到一些公式和方法。
常见的有静定梁的计算方法,像简支梁、悬臂梁、外伸梁等等。
就拿简支梁来说吧,假如有一个均布荷载作用在梁上。
有一次我在工地上看到一根钢梁,就像这样的简支梁,上面放着一堆均匀分布的建筑材料。
当时我就好奇这梁的支座反力到底是多少。
经过一番计算,发现如果均布荷载的大小是 q ,梁的长度是 L ,那么支座反力就分别是 RA = RB = qL / 2 。
这里的 RA 和 RB 分别是两个支座的反力。
再比如说悬臂梁,一端固定,另一端自由。
如果在自由端有一个集中力 P 作用,那固定端的支座反力就比较简单啦,竖向反力就是 P ,弯矩就是 P 乘以悬臂的长度。
外伸梁稍微复杂点,但基本原理还是一样的,就是要根据具体的荷载情况和梁的支撑条件来分析计算。
在实际工程中,计算梁的支座反力可重要了。
要是算错了,那梁可能就承受不住压力,说不定哪天就出问题了。
记得有一次,一个新手工程师在计算的时候粗心大意,把支座反力算错了,结果施工的时候梁出现了裂缝,这可把大家吓得不轻,赶紧重新核算和加固,才避免了更严重的后果。
总之,梁的支座反力计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们掌握了基本原理,多做几道题,多在实际中观察和思考,就一定能算得又准又快。
可别像那个新手工程师一样,犯了不该犯的错误哟!这样咱们才能保证建筑和结构的安全可靠,让每一根梁都能稳稳地发挥作用。